【技术实现步骤摘要】
一种基于残差金字塔网络的遥感影像水体自动提取方法
本专利技术涉及一种遥感影像水体自动提取方法，属于多光谱遥感影像计算机解译领域。
技术介绍
遥感技术兴起于20世纪60年代，目前遥感技术已广泛应用气象、海洋、农业、国土、水利、测绘、环保等行业。与传统监测方法相比，遥感技术具有时效性、广泛性、客观性、经济性等诸多独特优势。我国遥感卫星技术起步较晚，1975年发射的第一颗遥感卫星初步解决了国家调查急需卫星遥感源的问题；但是我国遥感卫星技术发展迅速，目前，我国已发射的系列卫星包括风云(FY)系列、中巴地球资源(CBERS)系列、环境(HJ)系列卫星、资源(ZY)系列卫星、遥感系列卫星、高分(GF)系列卫星等，也已建成了对气象、陆地、海洋的观测系统。遥感卫星通过实时对地成像观测，为气候预测、环境监测与保护、国土资源勘查、路网设计、农作物估产、防灾减灾等提供了海量的数据支持。水不仅是地理环境的重要组成部分，而且还蕴藏着丰富的自然资源。受自然环境及人类活动的影响，水体在面积、形态、走势等方面时刻发生着变化；而其情况的变化也...
【技术保护点】
1.一种基于残差金字塔网络的遥感影像水体自动提取方法，其特征在于，包括步骤如下：/n步骤(1)：准备训练样本数据集；/n步骤(2)：进行样本扩充操作；/n步骤(3)：构造用于保障样本均衡的带权重损失函数；/n步骤(4)：构建用于遥感影像水体自动提取的残差金字塔网络；/n步骤(5)：根据步骤(2)中扩充后的训练样本训练残差金字塔网络，并记录训练完成后的网络参数；/n步骤(6)：根据步骤(5)训练好的残差金字塔网络对测试影像进行水体提取。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于残差金字塔网络的遥感影像水体自动提取方法，其特征在于，包括步骤如下：
步骤(1)：准备训练样本数据集；
步骤(2)：进行样本扩充操作；
步骤(3)：构造用于保障样本均衡的带权重损失函数；
步骤(4)：构建用于遥感影像水体自动提取的残差金字塔网络；
步骤(5)：根据步骤(2)中扩充后的训练样本训练残差金字塔网络，并记录训练完成后的网络参数；
步骤(6)：根据步骤(5)训练好的残差金字塔网络对测试影像进行水体提取。
2.根据权利要求1所述的一种基于残差金字塔网络的遥感影像水体自动提取方法，其特征在于：训练样本数据为遥感卫星相机采集到的多光谱与全色融合后影像，包含红、绿、蓝、红外四个波段；将多光谱全色融合后影像及对应的标签影像分割制作成500×500的影像块，形成训练样本数据集。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于残差金字塔网络的遥感影像水体自动提取方法，其特征在于：所述步骤(2)中采用Gamma变换、饱和度变换、对比度变换和旋转的方式对影像进行处理，实现对样本的扩充。
4.根据权利要求3所述的一种基于残差金字塔网络的遥感影像水体自动提取方法，其特征在于：所述步骤(3)具体为：
带权重的损失函数
其中pi为似然概率，yi为标签，wi为权重，i表示地物序号，m为地物种类总数；qi为第i类地物的频数，则对应权重wi为：
5.根据权利要求4所述的一种基于残差金字塔网络的遥感影像水体自动提取方法，其特征在于：所述步骤(4)具体为：
在Caffe框架下逐层搭建残差金字塔网络，待训练残差金字塔网络模型的网络架构，包括：卷积层Conv1、卷积层Conv2、卷积层Conv3、卷积层Conv4、卷积层Conv5和FPN；
卷积层Conv1为：采用64个7×7的卷积核进行卷积操作，步长为2；
卷积层Conv2为：首先采用3×3的核对特征影像进行最大池化，步长为2；然后进行三组卷积操作，每组分别由64个1×1的卷积核、64个3×3的卷积核及256个1×1的卷积核组成；
卷积层Conv3为：进行三组卷积操作，每组分别由128个1×1的卷积核、128个3×3的卷积核及512个1×1的卷积核组成；
卷积层Conv4为：进行三组卷积操作，每组分别由256个1×1的卷积核、256个3×3的卷积核及1024个1×1的卷积核组成；
卷积层Conv5为：进行三组卷积操...
【专利技术属性】
技术研发人员：喻文勇，贾祎琳，王海波，齐建超，曹琼，马若琳，
申请(专利权)人：中国资源卫星应用中心，
类型：发明
国别省市：北京;11
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